JP6648525B2 - 基板、撮像ユニットおよび撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板、撮像ユニットおよび撮像装置に関する。

従来より凹状の樹脂パッケージ内に撮像素子を搭載した光学デバイスが知られている。
しかしながら、従来の光学デバイスでは撮像素子に反りが生じるおそれがあるという問題があった。

特開２００７−１９１１７号公報

第1の態様の基板は、被写体を撮像する撮像素子が配置される第１面と、前記第１面とは反対側の面であって前記撮像素子を駆動させるための電子部品が配置される第２面と、前記第１面及び前記第２面の間に配置され、複数の穴部が形成された第１配線層と、前記第１面及び前記第２面の間に配置され、複数の穴部が形成された、前記第１配線層とは異なる第２配線層と、を備え、前記第１配線層の前記穴部と前記第２配線層の前記穴部とは、前記第１配線層及び前記第２配線層を重ね合わせた場合に互いに重なり合わないように配置されている。
第２の態様の撮像ユニットは、第1の態様の基板と、前記撮像素子と、を備える。
第３の態様の撮像装置は、第２の態様の撮像ユニットと、前記撮像ユニットにより撮像された被写体の画像を生成するする生成部と、を備える。
第４の態様の撮像ユニットは、被写体を撮像する撮像素子と、前記撮像素子が配置される第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する基板と、前記第１面において前記撮像素子を囲むように配置され、金属によって構成される金属部と樹脂によって構成される樹脂部とを有するフレームと、を備え、前記フレームは、前記金属部と前記樹脂部とがフレーム用接着剤で接着され、前記フレーム用接着剤による前記金属部と前記樹脂部との接着部分であって前記金属部および前記樹脂部の外周部分は、前記フレーム用接着剤への水分の浸透を抑制する保護剤で覆われている。

撮像装置の一例であるカメラの模式断面図である。 第２主面にコーティング処理された撮像ユニットの模式的な断面図である。 実装基板の側面にコーティング処理された撮像ユニットの模式的な断面図である。 接着部の外周部分をコーティング剤で覆った撮像ユニットの模式的な断面図である。 樹脂部の外周部分をコーティング剤で覆った撮像ユニットの模式的な断面図である。 実装基板の第２主面の近傍の模式的な拡大図である。 配線層におけるボイド穴の配置を模式に示す図である。 配線パターンを考慮したボイド穴の配置を模式に示す図である。 配線パターンを考慮したボイド穴の配置を模式に示す図である。

−−−第１の実施の形態−−−
図１〜３を参照して、基板、撮像ユニットおよび撮像装置の第１の実施の形態を説明する。図１は、撮像装置の一例であるカメラ１０の模式断面図である。カメラ１０は、レンズユニット２０およびカメラボディ３０を備える。カメラボディ３０には、レンズユニット２０が装着される。レンズユニット２０は、その鏡筒内に、光軸２２に沿って配列された光学系を備え、入射する被写体光束をカメラボディ３０の撮像ユニット４０へ導く。

本実施形態において、光軸２２に沿う方向をｚ軸方向と定める。すなわち、撮像ユニット４０が有する撮像チップ１００へ被写体光束が入射する方向をｚ軸方向と定める。具体的には、被写体光束が入射する方向をｚ軸マイナス方向と定め、その反対方向をｚ軸プラス方向と定める。撮像チップ１００の長手方向をｘ軸方向と定める。撮像チップ１００の短手方向をｙ軸方向と定める。具体的には、ｘ軸方向およびｙ軸方向は、図１に図示した方向に定められる。ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は右手系の直交座標系である。なお、説明の都合上、ｚ軸プラス方向を前方、前側等と呼ぶ場合がある。また、ｚ軸マイナス方向を後方、後側、等と呼ぶ場合がある。ｚ軸マイナス方向の側を背面側等と呼ぶ場合がある。

カメラボディ３０は、レンズマウント２４に結合されるボディマウント２６よりｚ軸マイナス方向の位置に、ミラーユニット３１を有する。ミラーユニット３１は、メインミラー３２およびサブミラー３３を含む。メインミラー３２は、レンズユニット２０が射出した被写体光束の光路中に進入した進入位置と、被写体光束の光路から退避した退避位置との間で回転可能に軸支される。サブミラー３３は、メインミラー３２に対して回転可能に軸支される。サブミラー３３は、メインミラー３２とともに進入位置に進入し、メインミラー３２とともに退避位置に退避する。このように、ミラーユニット３１は、被写体光束の光路中に進入した進入状態と、被写体光束から退避した退避状態とをとる。

ミラーユニット３１が進入状態にある場合、メインミラー３２に入射した被写体光束の一部は、メインミラー３２に反射されてピント板８０に導かれる。ピント板８０は、撮像ユニット４０が有する撮像チップ１００の撮像面と共役な位置に配されて、レンズユニット２０の光学系が形成した被写体像を可視化する。ピント板８０に形成された被写体像は、ペンタプリズム８２およびファインダ光学系８４を通じてファインダ窓８６から観察される。

ミラーユニット３１が進入状態にある場合、メインミラー３２に入射した被写体光束のうちメインミラー３２で反射した被写体光束以外の光束は、サブミラー３３に入射する。具体的には、メインミラー３２はハーフミラー領域を有し、メインミラー３２のハーフミラー領域を透過した被写体光束がサブミラー３３に入射する。サブミラー３３は、ハーフミラー領域から入射した光束を、結像光学系７０に向かって反射する。結像光学系７０は、入射光束を、焦点位置を検出するための焦点検出センサ７２に導く。焦点検出センサ７２は、焦点位置の検出結果をＭＰＵ５１へ出力する。

ピント板８０、ペンタプリズム８２、メインミラー３２、サブミラー３３およびファインダ光学系８４は、支持部材としてのミラーボックス６０に支持される。ミラーユニット３１が退避状態にあり、シャッタユニット３８の先幕および後幕が開状態となれば、レンズユニット２０を透過する被写体光束は、撮像チップ１００の撮像面に到達する。

撮像ユニット４０のｚ軸マイナス方向の位置には、基板６２および表示部８８が順次配置される。表示部８８としては、たとえば液晶パネル等を適用できる。表示部８８の表示面は、カメラボディ３０の背面に現れる。表示部８８は、撮像チップ１００からの出力信号から生成される画像を表示する。

基板６２には、ＭＰＵ５１、ＡＳＩＣ５２等の電子回路が実装される。ＭＰＵ５１は、カメラ１０の全体の制御を担う。撮像チップ１００からの出力信号は、フレキシブルプリント基板等を介してＡＳＩＣ５２へ出力される。ＡＳＩＣ５２は、撮像チップ１００から出力された出力信号を処理する。

ＡＳＩＣ５２は、撮像チップ１００からの出力信号に基づいて、表示用の画像データを生成する。表示部８８は、ＡＳＩＣ５２が生成した表示用の画像データに基づいて画像を表示する。ＡＳＩＣ５２は、撮像チップ１００からの出力信号に基づいて、記録用の画像データを生成する。ＡＳＩＣ５２は、撮像チップの出力信号に対してたとえば画像処理や圧縮処理を施すことで記録用の画像データを生成する。ＡＳＩＣ５２が生成した記録用の画像データは、カメラボディ３０に装着された記録媒体に記録される。記録媒体は、カメラボディ３０に着脱可能に構成されている。

図２は、撮像ユニット４０のＸＺ平面と平行な断面を模式的に示す断面図である。撮像ユニット４０は、撮像チップ１００と、実装基板１２０と、フレーム１４０と、カバーガラス１６０とを含んで構成される。

撮像チップ１００は、ＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサである。撮像チップ１００は、撮像領域１０１と周辺領域１０２とを含んで構成される。撮像領域１０１は、撮像チップ１００の中央部分に形成される。撮像チップ１００の撮像領域１０１には、被写体光を光電変換する複数の光電変換素子で撮像面が形成されている。撮像チップ１００の周辺領域１０２は、撮像領域１０１の周辺に位置する。撮像チップ１００の周辺領域１０２には、光電変換素子における光電変換によって得られた画素信号を読み出して信号処理を行う処理回路を有する。処理回路は、出力された画素信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路を含む。

撮像チップ１００は、実装基板１２０に実装される。撮像チップ１００は、実装基板１２０にたとえばフリップチップ実装で実装される。撮像チップ１００は、ボンディングワイヤ１１０を介して実装基板１２０と電気的に接続される。撮像チップ１００のＡＤ変換回路でデジタル信号に変換された画素信号は、ボンディングワイヤ１１０を介して実装基板１２０に出力される。撮像チップ１００は、実装基板１２０に接着剤で接着される。撮像チップ１００は、フレーム１４０の開口部１３８に収容されている。フレーム１４０は、撮像チップ１００を環囲する環囲部材の一例である。

実装基板１２０は、撮像チップ１００を実装する。実装基板１２０は、絶縁層２０３と、配線層２０４と、絶縁層２０５と、配線層２１４と、絶縁層２１３と、配線層２１２と、ソルダレジスト層２１１とを含む。実装基板１２０は、配線層と絶縁層とが積層された多層基板である。なお、実装基板１２０の強度向上のために、実装基板１２０に金属や樹脂で形成された芯層を設けてもよい。すなわち、実装基板１２０は、金属や樹脂で形成された芯層をコア層として有する多層コア基板であってもよい。

実装基板１２０において、光軸２２に沿って、撮像チップ１００、絶縁層２０３、配線層２０４、絶縁層２０５、配線層２１４、絶縁層２１３、配線層２１２、ソルダレジスト層２１１の順で配されている。

絶縁層２０３、絶縁層２０５、および絶縁層２１３は、たとえば樹脂層である。絶縁層２０３、絶縁層２０５、および絶縁層２１３それぞれの厚みは、たとえば１０μｍ〜１０００μｍである。なお、厚みとは、ｚ軸方向における長さである。

配線層２０４、配線層２１４および配線層２１２は、配線パターンを含む。配線層２０４、配線層２１４および配線層２１２の材料として、ニッケルと鉄の合金（たとえば４２ａｌｌｏｙ、５６ａｌｌｏｙ）、銅、アルミニウム等を用いることができる。配線層２０４、配線層２１４および配線層２１２が有する配線パターンそれぞれの厚みは、たとえば１０μｍから５０μｍ程度である。
実装基板１２０の厚みは、全体として０．３ｍｍから１．５ｍｍ程度であってよい。

配線層２０４に含まれる配線パターンおよび配線層２１４に含まれる配線パターンは、たとえば、グランドライン、電源ライン等に使用できる。

ソルダレジスト層２１１上には、電子部品１８０が設けられる。すなわち、電子部品１８０は、実装基板１２０において撮像チップ１００が実装された第１主面１１１とは反対側の第２主面１１２に実装される。電子部品１８０は、たとえばコネクタ、キャパシタ、抵抗、レギュレータ、トランジスタ等を含む。

電子部品１８０の一部としてのコネクタは、たとえばフレキシブル基板が接続される。電子部品１８０の一部としてのコネクタは、配線層２１２に接続され、配線層２１２に伝送された画素信号は、コネクタおよびフレキシブル基板を介して、ＡＳＩＣ５２等の外部の電子回路へ伝送される。

電子部品１８０と配線層２１２とは、リード部材によって電気的に接続される。電子部品１８０のリード部材は、配線層２１２にはんだ等で固定されている。配線層２１２の一部は、ソルダレジスト層２１１に形成された開口から外部に露出して、ランド等の電極を提供する。

撮像チップ１００は、実装基板１２０にＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）実装されている。撮像チップ１００は、実装基板１２０にたとえば接着剤で接着されることで実装されている。

フレーム１４０は、実装基板１２０の上面、すなわちｚ軸プラス方向の面である第１主面１１１に接着部２２０で接着される。接着部２２０は、たとえば接着剤により形成される。フレーム１４０は、金属部１４１と樹脂部１４４とを含む。金属部１４１は、開口部１３８の一部を構成する略矩形形状の開口１４２を有する。金属部１４１は、周縁部分にｚ軸方向に貫通する複数の取付穴１４３が設けられている。取付穴１４３は、撮像ユニット４０をミラーボックス６０等の他の構造体に取り付けるために利用される。
樹脂部１４４は、開口部１３８の他の一部を構成する略矩形形状の開口１４５を有する。樹脂部１４４は、金属部１４１の上部、すなわち金属部１４１のｚ軸プラス方向に配置される。樹脂部１４４は、金属部１４１の上部に接着部２３０で接着される。接着部２３０は、たとえば接着剤により形成される。

フレーム１４０は、取付穴１４３を介して、たとえばビス止めされることで、不図示のブラケットに固定される。ブラケットは、たとえばビス止めされることで図１のミラーボックス６０に固定される。よって、撮像ユニット４０は、ミラーボックス６０に固定される。

取付穴１４３を用いてフレーム１４０とブラケットとをたとえば金属のビスでビス止めした場合、撮像チップ１００が動作している場合に生じた熱を、ビスを介してミラーボックス６０の方へ熱を逃がすための伝熱経路を形成することができる。

なお、フレーム１４０および不図示のブラケットは、ミラーボックス６０以外の他の構造体に対して固定されてよい。

なお、撮像ユニット４０は、ブラケットを介さずにミラーボックス６０に固定されてもよい。撮像ユニット４０は、取付穴１４３を介してたとえばビス止めされることで、ミラーボックス６０に固定されてよい。

カバーガラス１６０は、撮像チップ１００を封止するために用いられる。カバーガラス１６０は、フレーム１４０の開口部１３８を覆うようにフレーム１４０に固定される。カバーガラス１６０は、フレーム１４０および実装基板１２０とともに開口部１３８を密封空間とする。

カバーガラス１６０は、接着部２４０によりフレーム１４０の樹脂部１４４と接着される。接着部２４０は、接着剤により形成される。カバーガラス１６０の材料として、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、無アルカリガラス、耐熱ガラス等の透明材料を用いることができる。カバーガラス１６０の厚みは、たとえば０．５ｍｍから０．８ｍｍである。

カバーガラス１６０は、撮像チップ１００、ボンディングワイヤ１１０およびフレーム１４０が実装基板１２０に実装された後に、フレーム１４０に接着剤２４０により固定される。なお、カバーガラス１６０は、透明部材の一例である。透明部材としては、ガラスの他に水晶等を適用できる。

このように、実装基板１２０とフレーム１４０とカバーガラス１６０とによって、密封空間が形成される。撮像チップ１００は、実装基板１２０とフレーム１４０とカバーガラス１６０とによって形成される密封空間内に配置されている。

−−−実装基板１２０の防湿対策−−−
上述したように、実装基板１２０の絶縁層２０３、絶縁層２０５および絶縁層２１３は、樹脂層である。すなわち、絶縁層２０３、絶縁層２０５および絶縁層２１３は、材質が有機物である材料で形成された部位である。そのため、各絶縁層２０３，２０５，２１３は、撮像ユニット４０の外部の水分を吸収することで膨張し、実装基板１２０が反ったり、歪んだりするなどの平坦度に影響を及ぼすおそれがある。このような実装基板１２０の反りや歪みは、実装基板１２０に実装された撮像チップ１００の平坦度に影響を及ぼすおそれがある。
また、仮に、撮像ユニット４０の外部の水分が実装基板１２０を透過して開口部１３８に、すなわち上述の密封空間に到達すると、撮像チップ１００が劣化するおそれがある。

そこで、本実施の形態の撮像ユニット４０では、実装基板１２０の第２主面１１２に、防水や撥水や防湿のためのコーティング処理を施す。図２に示すように、第２主面１１２は、コーティング剤の膜３１０で覆われている。具体的には、このコーティング剤の膜３１０は、ソルダレジスト層２１１の全面と、ソルダレジスト層２１１から露出している配線層２１２とに塗布される。なお、図２では、膜３１０の厚さを誇張して描いている。

コーティング剤としては、たとえば基板用の防湿コーティング剤を用いることができる。基板用の防湿コーティング剤としては、たとえばフッ素系のコーティング剤や、ウレタン樹脂系のコーティング剤、アクリル樹脂系のコーティング剤、ポリオレフィン樹脂系のコーティング剤等が例として挙げられる。
本実施の形態では、第２主面１１２にコーティング剤の膜３１０を形成することで、実装基板１２０への水分の浸透を抑制する。これにより、実装基板１２０が反りや歪みを防止でき、撮像チップ１００の平坦度に影響を及ぼすのを防止できる。また、撮像チップ１００の劣化を防止できる。したがって、カメラ１０で撮像して得られる画像の画質の劣化を防止できる。

なお、配線層２１２は、その材料が、上述のようにニッケルと鉄の合金（たとえば４２ａｌｌｏｙ、５６ａｌｌｏｙ）、銅、アルミニウム等であり、これらの材料自体が、実装基板１２０への水分の浸透を抑制することができる。したがって、コーティング剤の膜３１０は、ソルダレジスト層２１１から一部露出している配線層２１２には、塗布しなくてもよい。

本実施の形態において、コーティング剤は以下に述べる性質を有する。たとえば、コーティング剤の膜３１０は、防水、撥水する性質や防湿する性質などを有する。具体的には、膜３１０は、上述したように実装基板１２０への水分の浸透、もしくは透過を抑制する機能を有する。本明細書では、防水、撥水する性質や防湿する性質などを有するコーティング剤の膜３１０の機能を、実装基板１２０への水分の浸透もしくは透過の抑制を含めて、実装基板１２０への水分の浸透を抑制すると称する。
なお、撮像チップ１００の平坦度や撮像チップ１００の劣化へ影響を及ぼさない程度の量の水分であれば、膜３１０は水分を透過させてもよい。

コーティング剤は、塗布することやスプレーすることなどによって実装基板１２０へ付着させることができる。したがって、実装基板１２０にコーティング剤の膜を容易に形成することができるので、施工が容易であり、コスト増を抑制できる。

図２に示した実装基板１２０の側面１１３に、防水や撥水や防湿のためのコーティング処理を施してもよい。図３は、実装基板１２０の側面１１３にコーティング処理された撮像ユニット４０の模式的な断面図である。図３に示すように、側面１１３は、コーティング剤の膜３２０で覆われている。なお、図３では、膜３２０の厚さを誇張して描いている。このように、実装基板１２０の側面１１３にコーティング剤の膜３２０を形成することで、側面１１３から実装基板１２０への水分の浸透を抑制するようにしてもよい。なお、この場合も、撮像チップ１００の平坦度や撮像チップ１００の劣化へ影響を及ぼさない程度の量の水分であれば、膜３２０は水分を透過させてもよい。
また、実装基板１２０の第２主面１１２をコーティング剤の膜３１０で覆うとともに、側面１１３をコーティング剤の膜３２０で覆ってもよい。
なお、実装基板１２０の第２主面１１２の一部をコーティング剤の膜３１０で覆ってもよい。また、側面１１３の一部をコーティング剤の膜３２０で覆ってもよい。

上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）実装基板１２０は、被写体を撮像する撮像チップ１００が配置される第１主面１１１と、第１主面１１１とは反対側の面であって撮像チップ１００を駆動させるための電子部品１８０が配置される第２主面１１２と、を備え、第２主面１１２の少なくとも一部は、水分が浸透するのを抑制するコーティング剤で覆われている。
これにより、実装基板１２０の反りや歪みを防止でき、撮像チップ１００の平坦度に影響を及ぼすのを防止できる。また、撮像チップ１００の劣化を防止できる。したがって、カメラ１０で撮像して得られる画像の画質の劣化を防止できる。

（２）実装基板１２０は、第１主面１１１の端部と第２主面１１２の端部とを接続するように形成された側面１１３を備える。側面１１３の少なくとも一部は、水分が浸透するのを抑制するコーティング剤で覆われている。
これにより、実装基板１２０の反りや歪みを防止でき、撮像チップ１００の平坦度に影響を及ぼすのを防止できる。また、撮像チップ１００の劣化を防止できる。したがって、カメラ１０で撮像して得られる画像の画質の劣化を防止できる。

（３）コーティング剤は、塗布することやスプレーすることなどによって実装基板１２０へ付着させることができる。したがって、実装基板１２０にコーティング剤の膜を容易に形成することができるので、施工が容易であり、コスト増を抑制できる。

−−−第２の実施の形態−−−
図４を参照して、撮像ユニットおよび撮像装置の第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、各接着部における撮像ユニット４０の外周部分をコーティング剤で覆う。

図４は、接着部２２０，２３０，２４０の外周部分をコーティング剤で覆った撮像ユニット４０の模式的な断面図である。なお、図４でも、コーティング剤の膜３３０，３４０，３５０の厚さを誇張して描いている。撮像ユニット４０には、実装基板１２０とフレーム１４０との間の接着部２２０と、フレーム１４０の金属部１４１と樹脂部１４４との間の接着部２３０と、フレーム１４０の樹脂部１４４とカバーガラス１６０との間の接着部２４０とがそれぞれ存在する。これらの接着部２２０，２３０，２４０は、接着剤、ずなわち、材質が有機物である材料で形成された部位である。したがって、接着部２２０，２３０，２４０には水分が浸透する恐れがある。接着部２２０，２３０，２４０に浸透した水分が仮に開口部１３８、すなわち密封空間に到達すると、撮像チップ１００が劣化するおそれがある。
そこで、本実施の形態では、接着部２２０，２３０，２４０の外周部分にコーティング剤の膜３３０，３４０，３５０を形成する。以下に詳細に説明する。

図４に示すように、接着部２２０の外周部分は、コーティング剤の膜３３０で覆われている。このコーティング剤の膜３３０は、接着剤による実装基板１２０とフレーム１４０の金属部１４１との接着部分であって、実装基板１２０および金属部１４１の外周部分を覆っている。コーティング剤の膜３３０は、実装基板１２０および金属部１４１の外周部分を覆うように裾広がりに形成されていることが望ましい。こうして、コーティング剤の膜３３０は、接着部２２０から開口部１３８への水分の浸透を抑制することができる。

同様に、接着部２３０の外周部分は、コーティング剤の膜３４０で覆われている。膜３４０は、接着剤による金属部１４１と樹脂部１４４との接着部分であって、金属部１４１および樹脂部１４４の外周部分を覆っている。コーティング剤の膜３４０は、金属部１４１および樹脂部１４４の外周部分を覆うように裾広がりに形成されていることが望ましい。こうして、コーティング剤の膜３４０は、接着部２３０から開口部１３８への水分の浸透を抑制することができる。

同様に、接着部２４０の外周部分は、コーティング剤の膜３５０で覆われている。コーティング剤の膜３５０は、接着剤によるフレーム１４０の樹脂部１４４とカバーガラス１６０との接着部分であって、樹脂部１４４およびカバーガラス１６０の外周部分を覆っている。コーティング剤の膜３５０は、樹脂部１４４およびカバーガラス１６０の外周部分を覆うように裾広がりに形成されていることが望ましい。こうして、コーティング剤の膜３５０は、接着部２４０から開口部１３８への水分の浸透を抑制することができる。

上述した第２の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）撮像ユニット４０は、実装基板１２０と、撮像チップ１００と、第１主面１１１に接着剤で接着された、撮像チップ１００を囲むフレーム１４０と、を備える。撮像ユニット４０は、接着剤による実装基板１２０とフレーム１４０との接着部分であって実装基板１２０およびフレーム１４０の外周部分が接着剤への水分の浸透を抑制するコーティング剤の膜３３０で覆われている。これにより、開口部１３８への水分の侵入が抑制される。そのため、撮像チップ１００の劣化を防止できる。したがって、カメラ１０で撮像して得られる画像の画質の劣化を防止できる。

（２）撮像ユニット４０は、実装基板１２０と、撮像チップ１００と、実装基板１２０の第１主面１１１に配置された、撮像チップ１００を囲むフレーム１４０を備える。フレーム１４０は、金属によって構成される金属部１４１と、樹脂によって構成される樹脂部１４４とを有し、金属部１４１と樹脂部１４４とがフレーム用接着剤で接着されている。撮像ユニット４０は、フレーム用接着剤による金属部１４１と樹脂部１４４との接着部分であって、金属部１４１および樹脂部１４４の外周部分がフレーム用接着剤への水分の浸透を抑制するコーティング剤の膜３４０で覆われている。これにより、開口部１３８への水分の侵入が抑制される。そのため、撮像チップ１００の劣化を防止できる。したがって、カメラ１０で撮像して得られる画像の画質の劣化を防止できる。

（３）撮像ユニット４０は、
フレーム１４０に透明部材用接着剤で接着され、撮像チップ１００を被覆するカバーガラス１６０を備える。撮像ユニット４０は、透明部材用接着剤によるフレーム１４０とカバーガラス１６０との接着部分であって、フレーム１４０およびカバーガラス１６０の外周部分が透明部材用接着剤への水分の浸透を抑制するコーティング剤の膜３５０で覆われている。これにより、開口部１３８への水分の侵入が抑制される。そのため、撮像チップ１００の劣化を防止できる。したがって、カメラ１０で撮像して得られる画像の画質の劣化を防止できる。

−−−第３の実施の形態−−−
図５を参照して、撮像ユニットおよび撮像装置の第３の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１および第２の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１および第２の実施の形態と同じである。本実施の形態では、フレーム１４０の樹脂部１４４の外周部分をコーティング剤で覆う。

図５は、樹脂部１４４の外周部分をコーティング剤で覆った撮像ユニット４０の模式的な断面図である。なお、図５でも、膜３６０の厚さを誇張して描いている。フレーム１４０の樹脂部１４４は、樹脂、すなわち、材質が有機物である材料で形成された部位である。したがって、樹脂部１４４には水分が浸透する恐れがある。樹脂部１４４に浸透した水分が仮に開口部１３８に到達すると、上述したように撮像チップ１００が劣化するおそれがある。
そこで、本実施の形態では、樹脂部１４４の外周部分にコーティング剤の膜３６０を形成することで、開口部１３８への水分の侵入を抑制する。以下に詳述する。

図５に示すように、樹脂部１４４の外周部分は、全周に渡って、コーティング剤の膜３６０で覆われている。こうして、コーティング剤の膜３６０は、樹脂部１４４の外周部分から開口部１３８への水分の浸透を抑制することができる。
なお、樹脂部１４４の外周部分に付着又は塗布されたコーティング剤の膜３６０を、樹脂部１４４と金属部１４１との間の接着部２３０まで延ばして、樹脂部１４４の外周部分と接着部２３０の外周部分とを共に被覆するようにしてもよい。これは、図５のコーティング剤の膜３６０と図４のコーティング剤の膜３４０とを同時に形成することに相当する。
また、同様に、樹脂部１４４の外周部分に付着又は塗布されたコーティング剤の膜３６０を、樹脂部１４４とカバーガラス１６０との間の接着部２４０まで延ばして、樹脂部１４４の外周部分と接着部２４０の外周部分とを共に被覆するようにしてもよい。これは、図５のコーティング剤の膜３６０と図４のコーティング剤の膜３５０とを同時に塗布などによって形成することに相当する。
更には、コーティング剤の膜３６０とコーティング剤の膜３４０とコーティング剤の膜３５０とを同時に塗布などによって形成してもよい。

上述した第３の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）撮像ユニット４０は、実装基板１２０と、撮像チップ１００と、実装基板１２０の第１主面１１１に配置された、撮像チップ１００を囲むフレーム１４０を備える。フレーム１４０は、金属によって構成される金属部１４１と、樹脂によって構成される樹脂部１４４とを有し、樹脂部１４４の外周部分が樹脂部１４４への水分の浸透を抑制するコーティング剤の膜３６０で覆われている。これにより、開口部１３８への水分の侵入が抑制される。そのため、撮像チップ１００の劣化を防止できる。したがって、カメラ１０で撮像して得られる画像の画質の劣化を防止できる。

−−−第４の実施の形態−−−
図６を参照して、撮像ユニットおよび撮像装置の第４の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１〜第３の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１〜第３の実施の形態と同じである。本実施の形態では、ソルダレジスト層２１１の材質や厚さが第１〜第３の実施の形態と異なる。

図６は、実装基板１２０の第２主面１１２の近傍の模式的な拡大図である。なお、配線層２１２は、配線パターン２１７の表面にメッキ層２１８が形成されている。
ソルダレジスト層２１１の材料は樹脂である。そのため、ソルダレジスト層２１１は、水分を吸収することで膨張する。ソルダレジスト層２１１が膨張すると、実装基板１２０が反ったり、歪んだりするおそれがある。
そこで、本実施の形態では、ソルダレジスト層２１１の材料として、できるだけ吸水率が低い材料を用いる。一般的に、ソルダレジストに用いられる樹脂の吸水率は、実装基板１２０の絶縁層２１３に用いられる樹脂の吸水率よりも１０倍程度高く、たとえば１．３％程度である。本実施の形態では、ソルダレジスト層２１１の材料として、吸水率がたとえば１．０％以下の材料を用いることが望ましい。

また、ソルダレジスト層２１１の厚さを薄くすれば、ソルダレジスト層２１１の膨張によって実装基板１２０に作用する力を低減できる。そこで、本実施の形態では、ソルダレジスト層２１１の厚さを、できるだけ薄くしている。本実施の形態では、ソルダレジスト層２１１の厚さは、たとえば絶縁層２１３や、絶縁層２０３，２０５（図２参照）の厚さよりも薄い。上述したように、絶縁層２０３、絶縁層２０５、および絶縁層２１３それぞれの厚みは、１０μｍ〜１０００μｍである。本実施の形態では、ソルダレジスト層２１１の厚さは、たとえば１５μｍである。ソルダレジスト層２１１の厚さは、たとえば１５μｍ以下であることが望ましい。さらに、ソルダレジスト層２１１の厚さは、絶縁層２０３、絶縁層２０５、および絶縁層２１３の厚さよりも薄い方が好ましい。具体的には、ソルダレジスト層２１１の厚さは、たとえば１０μｍ以下であることが好ましい。

このように、本実施の形態では、ソルダレジスト層２１１の材料として、吸水率が低い材料を用いることで、実装基板１２０への水分の浸透を抑制する。これにより、実装基板１２０の反りや歪みを防止でき、撮像チップ１００の平坦度に影響を及ぼすのを防止できる。また、撮像チップ１００の劣化を防止できる。したがって、カメラ１０で撮像して得られる画像の画質の劣化を防止できる。
また、本実施の形態では、ソルダレジスト層２１１の厚さを薄くした。たとえば、ソルダレジスト層２１１の厚さは、たとえば絶縁層２１３や、絶縁層２０３，２０５（図２参照）の厚さよりも薄い。そのため、ソルダレジスト層２１１が吸湿して膨張しても、実装基板１２０に作用する力を低減できる。これにより、実装基板１２０の反りや歪みを防止でき、撮像チップ１００の平坦度に影響を及ぼすのを防止できる。また、撮像チップ１００の劣化を防止できる。したがって、カメラ１０で撮像して得られる画像の画質の劣化を防止できる。

上述した第４の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）実装基板１２０は、第２主面１１２に設けられたソルダレジスト層２１１を備える。ソルダレジスト層２１１の厚さは、絶縁層２１３の厚さよりも薄い。これにより、実装基板１２０の反りや歪みを防止でき、撮像チップ１００の平坦度に影響を及ぼすのを防止できる。また、撮像チップ１００の劣化を防止できる。したがって、カメラ１０で撮像して得られる画像の画質の劣化を防止できる。

（２）実装基板１２０は、第２主面１１２に設けられたソルダレジスト層２１１を備える。ソルダレジスト層２１１の吸水率は、１．０％以下である。これにより、実装基板１２０の反りや歪みを防止でき、撮像チップ１００の平坦度に影響を及ぼすのを防止できる。また、撮像チップ１００の劣化を防止できる。したがって、カメラ１０で撮像して得られる画像の画質の劣化を防止できる。

−−−第５の実施の形態−−−
図７〜９を参照して、撮像ユニットおよび撮像装置の第５の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１〜第４の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１〜第４の実施の形態と同じである。本実施の形態では、配線層２０４設けたボイド穴と配線層２１４に設けたボイド穴の位置とが重ならないようにしている。ボイド穴とは、実装基板１２０の製造過程で発生するガスの排出や、配線層の面積に対する金属箔部分の面積の割合の調整のために設けられた穴である。

図７は、配線層２０４，２１４におけるボイド穴の配置を模式に示す図である。図７（ａ）は、配線層２０４を示す図であり、図７（ｂ）は、配線層２１４を示す図であり、図７（ｃ）は、配線層２０４と配線層２１４とを重ね合わせた図である。
図７（ａ）に示すように、配線層２０４には、金属箔２０４ａにボイド穴２０４ｂが複数設けられている。ボイド穴２０４ｂの配置間隔は、たとえば一定の値であるが、一定の値でなくてもよい。図７（ａ）に示す例では、ボイド穴２０４ｂは、行方向および列方向に一定のピッチで規則正しく配置されているが、ボイド穴２０４ｂは、不規則に配置されていてもよい。各ボイド穴２０４ｂの大きさは、略等しく定められているが、揃っていなくてもよい。

図７（ｂ）に示すように、配線層２１４には、金属箔２１４ａにボイド穴２１４ｂが複数設けられている。この配線層２１４のボイド穴２１４ｂの大きさは、配線層２０４のボイド穴２０４ｂの大きさと略等しく定められているが、異なっていてもよい。各ボイド穴２１４ｂの大きさは、略等しく定められているが、揃っていなくてもよい。ボイド穴２１４ｂの配置間隔は、たとえば一定の値であるが、一定の値でなくてもよい。ボイド穴２１４ｂの配置間隔とボイド穴２０４ｂの配置間隔とが同じであってもよく、異なっていてもよい。図７（ｂ）に示す例では、ボイド穴２１４ｂの配置間隔とボイド穴２０４ｂの配置間隔とが同じである。図７（ｂ）に示す例では、ボイド穴２１４ｂは、行方向および列方向に一定のピッチで規則正しく配置されているが、ボイド穴２１４ｂは、不規則に配置されていてもよい。
以上のように、配線層２０４の配線層の面積に対する金属箔部分の面積の割合と、配線層２１４の配線層の面積に対する金属箔部分の面積の割合とは、等しく定められている。

図７（ｃ）に示すように、ボイド穴２０４ｂとボイド穴２１４ｂとは、ｚ軸方向から見たときに重なり合わない。すなわち、ボイド穴２０４ｂの位置とボイド穴２１４ｂの位置とは、ｚ軸方向、すなわち配線層２０４，２１４の積層方向と直交する方向にずれている。ボイド穴２０４ｂに対するボイド穴２１４ｂのずれは、たとえばＸ方向およびＹ方向にそれぞれ１/２ピッチである。

図３に示すように、たとえば、実装基板１２０の第２主面１１２から実装基板１２０の絶縁層２１３に浸透した水分は、配線層２１４のボイド穴２１４ｂから絶縁層２０５に到達する。絶縁層２０５に浸透した水分は、配線層２０４のボイド穴２０４ｂから絶縁層２０３に到達する。
しかしながら、絶縁層２１３から絶縁層２０５に浸透する水分は、ボイド穴２０４ｂとボイド穴２１４ｂとの位置をｚ軸方向と直交する方向にずれているため、その浸透が妨げられる。すなわち、絶縁層２１３から絶縁層２０５に浸透する水分は、ボイド穴２０４ｂとボイド穴２１４ｂとの位置がｚ軸方向と直交する方向にずれていない場合と比べて、配線層２１４のボイド穴２１４ｂから配線層２０４のボイド穴２０４ｂに到達するまでの距離が長くなる。したがって、絶縁層２１３に浸透した水分が絶縁層２０３に到達し難くなる。これにより、開口部１３８への水分の侵入が抑制される。そのため、撮像チップ１００の劣化を防止できる。したがって、カメラ１０で撮像して得られる画像の画質の劣化を防止できる。

なお、撮像チップ１００の平坦度や撮像チップ１００の劣化へ影響を及ぼさないのであれば、複数のボイド穴２０４ｂのうちの一部と、複数のボイド穴２１４ｂのうちの一部とがｚ軸方向から見たときに重なっていてもよい。

なお、各配線層２０４，２１４には、信号線などの配線パターンが設けられている。そのため、配線パターンを考慮してボイド穴２０４ｂ，２１４ｂの位置を決める必要がある。図８は、配線パターンを考慮したボイド穴２０４ｂ，２１４ｂの配置を模式に示す図である。図８（ａ）は、配線層２０４を示す図であり、図８（ｂ）は、配線層２１４を示す図であり、図８（ｃ）は、配線層２０４と配線層２１４とを重ね合わせた図である。
図８（ａ）に示すように、配線層２０４には、配線パターン２０４ｃが複数箇所に設けられている。配線パターン２０４ｃの周囲には、他の配線パターンや金属箔部分との絶縁のために、金属箔が設けられていない絶縁領域２０４ｄが存在する。

図８（ｂ），（ｃ）に示すように、配線層２１４のボイド穴２１４ｂは、配線層２０４のボイド穴２０４ｂとｚ軸方向から見たときに重なり合わないように配置されている。また、配線層２１４のボイド穴２１４ｂは、配線層２０４の金属箔が設けられていない絶縁領域２０４ｄとｚ軸方向から見たときに重なり合わないように配置されている。
そのため、絶縁領域２０４ｄとボイド穴２１４ｂとの位置がｚ軸方向と直交する方向にずれていない場合と比べて、水分が配線層２１４のボイド穴２１４ｂから配線層２０４の絶縁領域２０４ｄに到達するまでの距離が長い。したがって、絶縁層２１３に浸透した水分が絶縁層２０３に到達し難くなる。これにより、開口部１３８への水分の侵入が抑制される。そのため、撮像チップ１００の劣化を防止できる。したがって、カメラ１０で撮像して得られる画像の画質の劣化を防止できる。

なお、撮像チップ１００の平坦度や撮像チップ１００の劣化へ影響を及ぼさないのであれば、絶縁領域２０４ｄのうちの一部と、複数のボイド穴２１４ｂのうちの一部とがｚ軸方向から見たときに重なっていてもよい。

なお、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように配線パターンの幅が広い場合、配線パターンにボイド穴を設けることがある。図９は、配線パターンを考慮したボイド穴２０４ｂ，２１４ｂの配置を模式に示す図である。図９（ａ）は、配線層２０４を示す図であり、図９（ｂ）は、配線層２１４を示す図であり、図９（ｃ）は、配線層２０４と配線層２１４とを重ね合わせた図である。図９（ａ）に示すように、配線パターン２０４ｃにはボイド穴２０４ｂが設けられている。また、図９（ｂ）に示すように、配線層２１４には、配線パターン２１４ｃが設けられている。配線パターン２１４ｃにはボイド穴２１４ｂが設けられている。配線パターン２１４ｃの周囲には、他の配線パターンや金属箔部分との絶縁のために、金属箔が設けられていない絶縁領域２１４ｄが存在する。

図９（ａ），（ｃ）に示すように、配線層２０４のボイド穴２０４ｂは、配線層２１４のボイド穴２１４ｂとｚ軸方向から見たときに重なり合わないように配置されている。また、配線層２０４のボイド穴２０４ｂは、配線層２１４の金属箔が設けられていない絶縁領域２１４ｄとｚ軸方向から見たときに重なり合わないように配置されている。

図９（ｂ），（ｃ）に示すように、配線層２１４のボイド穴２１４ｂは、配線層２０４のボイド穴２０４ｂとｚ軸方向から見たときに重なり合わないように配置されている。また、配線層２１４のボイド穴２１４ｂは、配線層２０４の金属箔が設けられていない絶縁領域２０４ｄとｚ軸方向から見たときに重なり合わないように配置されている。
このようにすることで、上述した場合と同様に、絶縁層２１３に浸透した水分が絶縁層２０３に到達し難くなる。これにより、開口部１３８への水分の侵入が抑制される。そのため、撮像チップ１００の劣化を防止できる。したがって、カメラ１０で撮像して得られる画像の画質の劣化を防止できる。

なお、ｚ軸方向から見たときに配線パターン２０４ｃと配線パターン２１４ｃとで重なる領域が存在する場合には、配線層２０４の絶縁領域２０４ｄと配線層２１４の絶縁領域２１４ｄとが重なる領域ｓが発生する。領域ｓでは、配線層２０４の金属箔が設けられていない領域と配線層２１４の金属箔が設けられていない領域とがｚ軸方向から見たときに重なり合っている。そのため、ｚ軸方向から見たときに配線パターン２０４ｃと配線パターン２１４ｃとができるだけ重ならないように各配線パターン２０４ｃ，２１４ｃを設けることが望ましい。

上述した第５の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）実装基板１２０は、 被写体を撮像する撮像チップ１００が配置される第１主面１１１と、第１主面１１１とは反対側の面であって撮像チップ１００を駆動させるための電子部品１８０が配置される第２主面１１２と、第１主面１１１及び第２主面１１２の間に配置され、複数のボイド穴２０４ｂが形成された配線層２０４と、第１主面１１１及び第２主面１１２の間に配置され、複数のボイド穴２１４ｂが形成された、配線層２０４とは異なる配線層２１４と、配線層２０４及び配線層２１４の間に配置された絶縁層２０５と、を備える。配線層２０４のボイド穴２０４ｂと配線層２１４のボイド穴２１４ｂとは、配線層２０４及び配線層２１４を重ね合わせた場合に互いに重なり合わないように配置されている。したがって、絶縁層２１３に浸透した水分が絶縁層２０３に到達し難くなる。これにより、開口部１３８への水分の侵入が抑制される。そのため、撮像チップ１００の劣化を防止できる。したがって、カメラ１０で撮像して得られる画像の画質の劣化を防止できる。

なお、上述した各実施の形態のいずれか１つだけを実施してもよく、上述した各実施の形態の２つまたは３つ以上を組み合わせて実施してもよい。なお、ある実施の形態の一部と、他の実施の形態の一部とを組み合わせて実施してもよい。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１０；カメラ、３０；カメラボディ、４０；撮像ユニット、６０；ミラーボックス、８８；表示部、１００；撮像チップ、１１１；第１主面、１１２；第２主面、１２０；実装基板、１４１；フレーム、１４１；金属部、１４４；樹脂部、１６０；カバーガラス、２０３，２０５，２１３；絶縁層、２０４，２１４；配線層、２０４ｂ，２１４ｂ；ボイド穴、２１１；ソルダレジスト層、３１０，３２０，３３０，３４０，３５０，３６０；膜

Claims (21)

1. 被写体を撮像する撮像素子が配置される第１面と、
   前記第１面とは反対側の面であって前記撮像素子を駆動させるための電子部品が配置される第２面と、
   前記第１面及び前記第２面の間に配置され、複数の穴部が形成された第１配線層と、
   前記第１面及び前記第２面の間に配置され、複数の穴部が形成された、前記第１配線層とは異なる第２配線層と、
   を備え、
   前記第１配線層の前記穴部と前記第２配線層の前記穴部とは、前記第１配線層及び前記第２配線層を重ね合わせた場合に互いに重なり合わないように配置されている基板。
2. 請求項１に記載の基板において、
   前記第１配線層及び前記第２配線層の間に配置される絶縁層を備える基板。
3. 請求項２に記載の基板において、
   前記第２面に設けられたソルダレジスト層を備え、
   前記ソルダレジスト層の厚さは、前記絶縁層の厚さよりも薄い基板。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の基板において、
   前記第２面の少なくとも一部は、水分が浸透するのを抑制する保護剤で覆われている基板。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の基板において、
   前記第１面の端部と前記第２面の端部とを接続するように形成された第３面を備え、
   前記第３面の少なくとも一部は、水分が浸透するのを抑制する保護剤で覆われている基板。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の基板において、
   前記第１配線層の前記穴部は、第１間隔で前記第１配線層に形成され、
   前記第２配線層の前記穴部は、第２間隔で前記第２配線層に形成されている基板。
7. 請求項６に記載の基板において、
   前記第１間隔は、前記第２間隔とは異なる基板。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の基板において、
   前記第１配線層の前記穴部の大きさは、前記第２配線層の前記穴部の大きさとは異なる基板。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の基板と、
   前記撮像素子と、
   を備える撮像ユニット。
10. 請求項９に記載の撮像ユニットにおいて、
    前記第１面において前記撮像素子を囲むように配置されるフレームを備える撮像ユニット。
11. 請求項１０に記載の撮像ユニットにおいて、
    前記フレームは、接着剤により前記基板に固定され、
    前記接着剤による前記基板と前記フレームとの接着部分であって前記基板および前記フレームの外周部分は、前記接着剤への水分の浸透を抑制する保護剤で覆われている撮像ユニット。
12. 請求項１０または請求項１１に記載の撮像ユニットにおいて、
    前記フレームは、金属によって構成される金属部と、樹脂によって構成される樹脂部とを有し、
    前記樹脂部の外周部分は、前記樹脂部への水分の浸透を抑制する保護剤で覆われている撮像ユニット。
13. 請求項１０から請求項１２までのいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、
    前記フレームは、金属によって構成される金属部と、樹脂によって構成される樹脂部とを有し、前記金属部と前記樹脂部とがフレーム用接着剤で接着され、
    前記フレーム用接着剤による前記金属部と前記樹脂部との接着部分であって前記金属部および前記樹脂部の外周部分は、前記フレーム用接着剤への水分の浸透を抑制する保護剤で覆われている撮像ユニット。
14. 請求項１０から請求項１３までのいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、
    前記フレームに透明部材用接着剤で接着され、前記撮像素子を被覆する透明部材をさらに備え、
    前記透明部材用接着剤による前記フレームと前記透明部材との接着部分であって前記フレームおよび前記透明部材の外周部分は、前記透明部材用接着剤への水分の浸透を抑制する保護剤で覆われている撮像ユニット。
15. 請求項９から請求項１４までのいずれか一項に記載の撮像ユニットと、
    前記撮像ユニットにより撮像された被写体の画像を生成する生成部と、
    を備える撮像装置。
16. 被写体を撮像する撮像素子と、
    前記撮像素子が配置される第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する基板と、
    前記第１面において前記撮像素子を囲むように配置され、金属によって構成される金属部と樹脂によって構成される樹脂部とを有するフレームと、を備え、
    前記フレームは、前記金属部と前記樹脂部とがフレーム用接着剤で接着され、
    前記フレーム用接着剤による前記金属部と前記樹脂部との接着部分であって前記金属部および前記樹脂部の外周部分は、前記フレーム用接着剤への水分の浸透を抑制する保護剤で覆われている撮像ユニット。
17. 請求項１６に記載の撮像ユニットにおいて、
    前記基板は、前記第２面において前記撮像素子を駆動させるための電子部品が配置される撮像ユニット。
18. 請求項１６または請求項１７に記載の撮像ユニットにおいて、
    前記第２面の少なくとも一部は、水分が浸透するのを抑制する保護剤で覆われている撮像ユニット。
19. 請求項１６から請求項１８までのいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、
    前記第１面の端部と前記第２面の端部とを接続するように形成された第３面を備え、
    前記第３面の少なくとも一部は、水分が浸透するのを抑制する保護剤で覆われている撮像ユニット。
20. 請求項１６から請求項１９までのいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、
    前記樹脂部の外周部分は、前記樹脂部への水分の浸透を抑制する保護剤で覆われている撮像ユニット。
21. 請求項１６から請求項２０までのいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、
    前記フレームに透明部材用接着剤で接着され、前記撮像素子を被覆する透明部材をさらに備え、
    前記透明部材用接着剤による前記フレームと前記透明部材との接着部分であって前記フレームおよび前記透明部材の外周部分は、前記透明部材用接着剤への水分の浸透を抑制する保護剤で覆われている撮像ユニット。

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